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Vorrichtung zur Handhabung von Werkstücken Priorität : 8. Januar
1964 ; USA ; US Serial No. 336 494 Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Handhabung
von Werkstücken, die es ermöglicht, diese Werkstücke in verschiedene Positionen
zu bewegen und in diesen zu speichern. Insbesondere betrifft die Erfindung eine
Vorrichtung zur Zuführung und Speicherung von Werkstücken. Sie enthält einen Speicherungsabschnitt
mit einem Aufricht-Abschnitt und Mitteln zur Weiterbewegung des Werkstückes.
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Derartige Vorrichtungen sind insbesondere bei automatisierten industrielen
Verfahren nützlich, bei denen es erviünscht ist, für einen bestimmten Arbeit-sgang
eine konstante Zuführung von Werkstücken zu gewährleisten. Bei Aussetzen des Arbeitsvorganges,
z. B. infolge von auftretenden Fehlern im Betrieb oder mangelnder Aufmerksamkeit
seitens des Bedienungspersonales, unterbrechen herkömmliche Fördersysteme manchmal
den FluB der einzelnen Werkstücke, so daß ernsthafte Ausfälle entstehen.
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Bei einigen Fordervorgängen geht eine ganze Folge von miteinander
zu montierenden Teilen verloren, wenn eine einzelne Komponente bzw. ein Werkstück
in der Zuführung fehlt. Die automatisierte Einrichtung ist dann während eines gesamten
Arbeitszyklus unproduktiv, wenn nur ein Teil, das während dieses Zyklus benötigt
wird, fehlt. Auf diese Weise nehman die Einheitskosten der Produktion beachtlich-zu.
Außerdem sind viele Maschinen darauf eingerichtet, daß sie bei voller Belastung
sich in einem Gleichgewichtszustand befinden. Diese Maschinen werden dann beschädigt
oder ihre Arbeitsweise zumindest beeinträchtigt, wenn durch Auslassen eines Teiles
der Glaiechgewichtszustand gestört wird.
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Daher ist es wünschenswert, Mittel vorzusehen, die sicherstellen,
daß der Nachschub der Werkstücke-ohne Rücksicht auf momentane Unterbrechungen der
Zuführung derselben vorgenommen-wird. Das, geschieht bei der vorliegenden Erfindung
dadurch, daß eine fertig vorliegende Reserve an Werkstücken gespeichert wird, die
den Maschinen nur dann zugeführt wird, wenn in dem normalen..
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Fortschreiten der zugeführten Werkstiicke eine Iiicke auftritt, "
Mit der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung geschaffen,-die in einer Vielfalt
von unregelmäßig ausgebildeten Ausführungsformen verwendet werden kann, die jeweils
der vollen Raumausnützung angepaßt sind.
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Es ist Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung-zur Speicherung
von Werkstücken zu schaffen, wobei diese Vorrichtung besonders kompakt konstruiert
und zur Handhabung großer
Kapazitäten geeignet ist. Es ist ein weiteres
Ziel der Erfindung, ein derartiges Gerät zu schaffen, in dem die Werkstücke sicher
ohne mechanische Schädigung und Abnützung bewegt werden.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, eine Vorrichtung zur
Veiterbewegung der Werkstücke zu schaffen, die den spezifischen Raumerfordernissen
angepaBt werden kann. Dabei wird eine Fordereinrichtung geschaffen, die die Werkstücke
trägt.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, neuartige, abriebfieie
Mittel zur Fortbewegung der Werkstücke zu schaffen. Dabei werden gemäß der Erfindung
zuführ- und Entladevorrichtung geschaffen. Außerdem ist vorgesehen, daß der Fluß
der Werkstücke aus mehreren Zuführbahnen in einer Bahn zusammenfließt. Außerdem
wird eine Führungsschiene vorgesehen, um das Moment der durch die Fuhrung zugeführten
Werkstücke infolge der Schwerkraft zu verringern.
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Die genannten Ziele und Vorteile der Erfindung werden durch eine Speichereinheit
erreicht, wie sie im folgenden beschrieben wird, die eine Aufzugs-und eine Speicherschiene
mit einer Führung kombiniert, und bei der ein rotierender Forderteil vorgesehen
ist, um die Werkstücke von der Aufnahmestellung in die Entladestellung emporzuheben.
Vorteilhafterweise be- steht der Forderteil aus horizontal verlaufenden Kettengürteln,
die auf Zahnrädern laufen und von diesen angetrieben werden, wobei diese Zahnräder
an senkrechten Stutzen vorgesehen sind. Die Verbindunb von Riemen zu Riemen ist
mit Hilfe von Stangen oder ähnlichen Mitteln erreicht. Die Riemen tragen Wischer,
vorzugsweise aus federndem Material, wie z. B. Gummi oder Neopren, die
sich
vom Förderteil zur Iührungsschiene hin oder über-diese hinaus erstrecken, über die
die Werkstücke zugeführt werden.
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Vorteilhaft sind bicher aus Polyurethan, da dieses Material gegenüber
Lösungsmitteln und Abrieb widerstandsfähig ist.
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Diese. Wischer, die infolge von Reibungskraft und positivem Eingriff
mit den Werkstücken angetrieben werden, drücken diese in die Führungsschiene. Dieser
Kontakt schafft ein Verfahren, mit dessen Hilfe die Werkstücke nachgiebig die Führungsschiene
hinaufgeschoben werden können, so daß unerwünscht hoher Druck auf irgendein Werkstück
vermieden wird. Die in die Führungsschiene aufgenommenen Werkstücke werden vorteilhafterweise
in eine bestimmte Ausrichtung'gebracht oder in dieser gehalten.
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Das geschieht durch Führungsstangen, die entlang der Führungsschiene
montiert sind. Es sei darauf hingewiesen,"daß'durch Veränderung der Anzahl der vertikalen
Stützen, um die herum sich das Förderteil bewegt, verschieden nicht-kreisende Vorrichtungen
geschaffen werden können, z. B. dreieckige, viereckige, nierenförmige, so daß eine
Ausweahl möglich ist, die den speziellen Bedürfnissen eines Benützers angepaßt sind.
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Kreisende Anordnungen, d. h. solche, bei denen die Führungsschiene
eine Spirale bildet, sind natürlich auch möglich, Die die Werkstücke tragende Führungsschiene
sollte genügend nahe am Börderteil vorgesehen sein, so daß die Wischer die Teile
auf der Förderschiene erreichen und sie auf dieser entlang bewegen.
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Die elastischen Wischer können jede gewünschte Form annehmen, die
genügenden Kontakt mit den Werkstücken sicherstellen, so daß diese auf der Führungsschiene
dadurch weiter bewegt werden können.
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Die Speicher-und Fördervorrichtung nach vorliegener Erfindung kann
im Bedarfsfall innerhalb eines durchsichtigen oder undurchsichtig mattierten Gehäuses
angeordnet werden. Je nach der Art von Werkstücken, die mit der Vorrichtung gehandhabt
werden sollen, kann das Gehäuse vorteilhafterweise nicht nur einen Schutz gegen
Schmutz und Staub darstellen, sondern kann auch Mittel vorsehen, um innerhalb des
Gehäuses isoliert aine bestimmte Atmosum phäre aufrecht zu erhalten, so z. B. eine
Regelung der Temperatur oder der Feuchtigkeit zu erlauben, oder um eine Kondensation
von Korrosion-verhindernden Stoffen auf den Werkstücken zu bewirken.
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Die Umschließung der Vorrichtung kann auch eine Abschirmung darstellen,
wenn mit Hilfe von Flüssigkeits- oder Luftstrahlen ein Reinigungs- oder Trockenvorgang
durchgeführt wird, wie er bei derartigen Apparaten häufig vorteilhaft Anwendung
findet.
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Die primäre Speicher-und Fördereinrichtung kann vorteilhafterweise
mit einer Vorrichtung verbunden sein, die eine Rinne zur herausleitung der Werkstücke
aus der Speicher-und Fördervorrichtung enthält. Diese weit-ere vorrichtung kann
entweder dazu dienen, die einzelnen Werkstücke hochzuheben oder zu senken, je nachdem,
wie das bei der Anordnung innerhalb der verschiedenen zu diesem Produktionsvorgang
beitragenden Maschinen erwünscht ist. Vorteilhafterweise wird die Speicher-und Xördervorrichtung,
die hier beschrieben wird, mit einer neuartigen Auslaufrinne kombiniert, die Mittel
enthält, um den luB der verschiedenen Werkstücke zu regeln, z. B. um das Moment
zu kontrollen, mit dem die einzelnen Werkstücke aus der Ausgangsöffnung der Rinne
heraustreten.
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Im folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme
auf die beoigefühten Zeichnungen beschrieben. Es bedeuten : Fig. 1 eine Seitenansicht
eines erfindungsgemäßen Speichergerätes zur Speicherung von Werkstücken, bei dem
ein Teil der Vorrichtung weggebrochen ist, um-die geneigte Schiene und die Mittel
zum Antrieb der Werkstücke zu zeigen ; Fig. 2 eine Draufsicht auf das Gerät nach
Fig. 1 ; B 3 eine. Rückansicht des Gerätes nach Fig. 1, mit Blick von dem Ende des
Gerätes, aus dem die Werkstücke ausgeliefert werden ; Fig. 4 eine teilweise Ansicht
der Führungsschiene in vetikalem Schnitte entlang der Linie 4-4 nach Fig. 2; Fig.
5 eine teilweise Ansicht der Förderlinien, bei dem der Rahmen des Gerötes weggebrochen
ist, und zwar von der linken Seite der Darstellung nach Fig. 4; Fig. 6 eine perspektivische
ansicht eines neuartigen Gerätes zur Aufnahme der Werkstücke, wie es besonders nützlich
bei Verwendung im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Gerät ist ; Fi 7 eine perse'xi
Ansicht einer Führungsvorrichtung, die vorteilhafterweise bei der vorliegenden Erfindung
verwendet wird und besonders nützlich ist, um das Moment der Werkstücke zu regeln,
die sich infolge der kraft durch es hindurch bewegen ; Fig. 8 eine Ansicht des Pördersegmentes
unter Benützung der neuartigen Führungspfade gemäß der Erfindung ; Fig. 9 eine perspektivische
Ansicht einer mit einem Schlitz versehenen Klammer, die bei dem Aufbau des Führungspfades
Verwendung findet.
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'Nie aus Fig. 1 ersichtlich, ist am Rahmen 12 eine geneigte Führungsspur14befestigt.Sieist
lediglich als Bruchstiick an ihrem oberen und unteren Ende gezeigt; der mittlere
Teil ist in der Zeichnung weggebrochen, um die Übersichtlichkeit der Zeichnung zu
erleichtern. Diese Spur 14 bildet einen
Durchgang für Werkstücke
vnn der Eingangsöffnung 16 an der unteren Jeite links zur Ausgangsöffnung 18 an
der Oberseite rechts. Vertikal verlaufende Achsen 20 sind drehbar am Rahmen 12 oben
und unten befestigt. Die Werkstücke 22 (KraftfahrzeuglLolben in der gezeigten zeichnerischen
Darstellung) werden über die Eingangsöffnung 16 der Förderschiene 14 zugeleitet.
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Die Achsen 20 sind mit 2ahnrädern 26 versehen, um die herum Ketten
28 einer Förderschleife roteieren (vgl. Fig. 3). An den Ketten 28 sind vertikale
Schienen oder Schlitze 30 befestigt, die einen kontinuierlichen gürtelartigen Fördermeohanismus
darstellen, und an denen, wie aus Fig. 2 ersichtlich, biegsame Wischer 32 befestigt
sind. Die Werkstücke, z. B. die erwähnten Kolben, werden entlang der Spur 1-4 gestoßen.
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Ihre Bewegung wird durch die Rollen 34 erleichtert.
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Die Fördereinrichtung wird von einem Motor 36 angetrieben, der seine
Energie einem Zahnrad 38 auf der Achse 20 über eine Achse 4Q der Ausgangsrinne-42
überträgt.
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Wenn die Werkstücke 22 aufwärts entlang der Spur 14 geschoben und
über die Ausgangsöffnung 18 hinausgeschoben worden sind, rollen oder gleiten sie
abwärts entlang der spiralehförmigen'Forderspur 44.
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Die Pedermesser 46, die von Rädern oder Armen 48 auf der Welle 40
getragen werden, stehen genügend weit vor, um in Kontakt'mit den Werkstücken 22
zu gelangen, wenn diese sich entlangeder Rinne abwärts bewegen. Der Kontakt ist
genügend, um die abwärts verlaufende Nachschubbewegung zu kontrollieren. So werden
beispielsweise festgeklemmte Teile von den Federmessern 46 nach' vorwärts und daher
nach abwärts gezwängt. Werkstücke, die die Tendenz haben, zu schnell hinabzurollen,
werden durch die Federmesser 46 verlangsamt. Der Motor 36 und die Hauptwelle 40,
die auf der Plattform 50 befestigt ist, drehen die Federmesser-Anordnung. Bei Erreichen
des Bodens der abwärts verlaufenden Schiene 44 werden die Werkstücke 22 an der Stelle
52 ausgestoßen.
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In den Fig. 4 und 5 sind zwei Läufe der Spiralschiene 14 gezeigt.
Kolben 22 (als Beispiele der zu bearbeitenden Werkstücke) ruhen auf den Rollen 34,
die außen an einer Schiene 63 und innen an der Schiene 64 befestigt sind. Diese.
Schienen sind wiederum über Bolzen 66 an einem einstellbaren Winkelstützteil 65
befestigt. Mit Schlitzen versehene Bänder 62 (in Perspektive in Fig. 9 gezeigt)
sind an der Führungsschienen-Wand 68 befestigt.
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Die Schlitze 70 dienen dazu, die Stellung der Bolzen 66 und der Stützen
65 einzustellen.
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Wie das aus den Fig. 4 und 5 hervorgeht, hat'derStützteil69 eine Klammer
72 an seiner Oberseite, die eine Führungsstange 74 trägt. Eine weitere Führungsstange
76 ist unterhalb des geschlitzten Verbandes 62 befestigt. Die Führungsstangen sind
so
angeordnet, daß die Werkstücke im vorbestimmten Pfad bleiben,
während sie bewegt werden, z. B. werden, wie das aus den Zeichnungen hervorgeht,
die Kolben in aufrechter Stellung gehalten.
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Die Seitenschiene 64 kann infolge ihrer gleitenden Befestigungsart
sowohl für gerade Führungsschienen als auch für gelcrümmte Führungsschienen verwendet
werden. Die einstellbaren Winkelstützteile 65 sind dazu geeignet, die Seitenschiene
64 in eingestellter Lage zu halten. Die mit Schlitzen versehenen Verbände 62 halten
die innere Seitenschiene 63 in der richtigen Stellung. Das erwähnte Führungs- und
Rolensystem schafft so eine Fördereinrichtung, bei der ein Verstopfen vermieden
wird und bei der eine glatte störungsfreie Forderung der Werkstücke durch das Gerat
sichergestellt ist.
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Die Führungsschiene für die Werkstücke, die in der Vorrichtung gehandhabt
werden, kann aus gehärteten Stahlschienen oder Führungsstäben bestehen. Wie gezeigt,
besteht sie vorzugsweise aus Rollen, die auf zwei längliche Stücke von beweglichem
Metallband aufgesetzt sind, so beispeileswise auf getemperte Stahlstreifen, die
über eine Klammer miteinander verbunden sind, welche Schlitze hat, durch welche
die Streifen, die Klammer und eine winkelmäßige Einstellstütze, die auf der Außenseite
des Stahlstreifens vorgesehen ist und ebenfalls mit einem Schlitz versehen ist,
miteinander einstellbar verbunden sind und an einer Stütze und über diese mit dem
Rahmen der Speicher-und Zufuhreinrichtung verbunden sind..
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An dem Stahlstreifen sind Rollen in solch eine-r Hoche befestigt,
daß ihre oberen Oberflächen über das kBand hervorragen und für die Werkstücke, die
entlang dem Führungspfad, wandern, eine Flache geringen Reibungswiderstandes bilden.
Außerdem sind Führungsstangen-an dem Führungspfad in passender Weise angeordnet,
um die einzelnen Werkstücke in der richtugen Orientierungslage zu halten. Führungspfade,
die Stahlstreifen benützen, sind leicht einstellbar und sind zur Anpassung an unregelmäßige
und gekrümmte Anordnungen geeignet. Es ist leicht einzusehen, daß diese neuartigen
Führungspfade in zwei getrennte Fördersysteme eingebaut werden können, wie das beispielsweise
in Fig. 8 gezeigtist..
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Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung hat eine Seitenschiene
64, die e aus einem perforierten Stahlstreifen aus beispielsweise blau getempertem
Stahl besteht. Die Perforationen sind in ihren Abständen und Größen so gewählt,
daß darin die Achsen der Rollen 34 angeordnet werden können. Durch Litzen der einstellbaren
Winkelstützteile65 und der geschlitzten Klammer 62 kann jede gewünschte relative
Höheneinstellung zwischen zwei Rollenstützen erreicht werden, d. h. zwischen der
Außenschiene 64 und der einstellbaren inneren Führungsschiene 63.
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Das ist zur Handhabung mancher Werkstücke von Bedeutung und es ist
oft besonders in den gekrümmten Bereichen der Führungsschiene hilfreich. Dieses
Kennzeichen der Einstellbarkeit, wie es sich infolge der Verwendung des Stahlstreifens
ergibt, vereinfacht nicht-nur die Herstellung des Gerätes außerordentlich, sondern
erleichtert auch die Einstellung und die Korrektor in
der Ausrichtung
der Rollen oder des Kinkels zwischen den Rollen beachtlich.
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Es istoftwünschenswert,daßeinzelneWerkstückeoderTeile aus verschiedenen
Speicher-oder Bearbeitungseinheiten aus einer Anzahl von verschiedenen Wegen in
einen einzigen Zuführungsweg eingeleitet werden. Eine Anordnung, die zu diesem Zweck
nützlich ist, ist in Fig. 6 gezeigt, wo ein Förderpfad 90 und ein Förderpfad 92
an der Stelle 94 zusammen in einen Y-förmigen Sammler einmündern. Die Führungsstäbe
74a sind zwischen dem vorderen Austrittstor 52 und dem rückwätigen Tor 98 befestigt.
Die Werkstücke 22, die entlang der Pfade 90 oder 92 jeveils alleine weiter bewegt
werden, können in den Samnler 94 eintreten. Wenn n Werkstücke allerdings gleichzeitig
eintreten pollen, so betätigt ein Begrenzungsschalter 100 einen Anhaltemechanismus
101 und gestattet es zu einem bestimmten Zeitpunkt lediglich einem Werkstück, in
den Sammler einzutreten. Diese Ausrüstung ist bei der Speicherung und Zuführung
von jerkstücken außerordentlich nützlich. Sie kann auch Anwendung finden als Verfahren
zur Einleitung von den in mehreren Vorrichtungen bearbeiteten Werkstücken in einen
einzigen Förderkanal. Ein weiteres Gerät, das eine Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung darstellt und für die Speicherung und Farderung von Werkstückengeeignet
ist, ist in Fig. lu Diese F2hrung für den Fördervorgang hat Führungsstangen 74b,
die biegsam geneug sind, um in beachtlichem Ausmaß gebogen zu werden. Auf diese
Weise kann eine gerade oder gleichmäßig gekrümmt verlaufende Führungsschiene gebogen
werden, um so einen
gewünschten Betrag an Reibungswiderstand gegenüber
dem durch die Schwerkraft bewirkten Fluß zu erzeugen und auf diese Weise eine Abführung
der Werkstücke von gegebener Höhe ohne die Gefalun eines zu großen Momentes sicherzustellen,
das ein starkes Abbremsen des Werkstückes am Abführungspunkt notwendig machen würde.
Verschiedene Torteile 52b werden dazu benützt, als Abstandshalter für die Stangen
74b zu dienen. Fig. 8 zeigt einen Förderbereich, der. die Art von Führungsschienen
zeigt, wie sie in dem beschriebenen Speichergerät verwendet werden. Diese Forderbereiche
sind neuartig und geeignet und vorteilhaft fiir eine prompte und schadenslose Handhabung
von Werkstiicken.
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Patentansprüche :